Vesmírný odpad je rostoucí problém. Po celá desetiletí posíláme satelity na oběžné dráhy kolem Země. Někteří z nich obíhají a vypálí v zemské atmosféře nebo narazí na povrch. Ale většina věcí, které posíláme na orbitu, je stále tam.
To se v průběhu let stává akutním problémem a na orbitu spouštíme stále více hardwaru. Od prvního satelitu - Sputnik 1 - vypuštěného na oběžné dráze v roce 1957 bylo na oběžné dráze umístěno přes 8 000 satelitů. Jak 2018, odhadovaný 4900 být ještě na oběžné dráze. Asi 3000 z nich není funkční. Jsou to vesmírné haraburdí. Riziko kolize roste a vědci pracují na řešeních. Tento problém se časem zkomplikuje, protože kolize mezi objekty vytvářejí více kusů trosek, které je třeba řešit.
Existují dvě klasifikace systémů pro odstraňování nevyžádané pošty: kontaktní metody a bezkontaktní metody. Kontaktní metody zahrnují robotické zbraně, postroje a sítě. Bezkontaktní metody zahrnují lasery a iontové paprsky. Doposud byly bezkontaktní metody spolehlivější. Tým z univerzity Tohoku v Sendai City v Japonsku a jejich kolegové z australské národní univerzity vyvíjejí unikátní bezkontaktní metodu nazvanou bezkontaktní metoda s iontovým paprskem.
Existují dva problémy s zaměřením iontových paprsků na vesmírné haraburdí a jejich nasměrováním na Zemi. Protitlak vytlačí satelit z polohy. Dalším problémem je množství samotného vesmírného odpadu. Nasměrování neškodně k Zemi vyžaduje hodně energie.
Vědci se zaměřují na satelity na oběžné dráze Země Země. Tyto objekty bývají v rozmezí 1 až 2 tuny. Podle studie by objekty v tomto hmotnostním rozsahu trvalo asi 80 až 150 dní, než se obešly. Vývoj, výstavba a vypuštění satelitu dostatečně výkonného, aby to bylo možné, se dvěma samostatnými poháněči, je obtížné a drahé.
"Pokud lze úlomky provést pomocí jediného vysoce výkonného pohonného systému, bude to významně užitečné pro budoucí vesmírnou aktivitu." - docent Kazunori Takahashi, Tohoku University, Japonsko.
Japonsko-australský tým vyvíjí systém, který tyto problémy řeší jedinečným uspořádáním obousměrného plazmového paprsku. Oba paprsky mohou působit proti sobě, jeden udržuje pastýřský satelit na svém místě a druhý směřuje nevyžádanou poštu k Zemi. Jeden zdroj energie pohání dva paprsky a satelit zamíří paprsky podle potřeby.
"Pokud lze odstraňovat úlomky pomocí jediného vysoce výkonného pohonného systému, bude to významně užitečné pro budoucí vesmírnou aktivitu," řekl docent, profesor Kazunori Takahashi z Tohoku University v Japonsku, který vede výzkum nových technologií pro odstranění vesmíru trosky ve spolupráci s kolegy na australské národní univerzitě.
Laboratorní testy jasně prokázaly, že heliconový plazmový raketový pohon může odstranit kosmický odpad jediným pohonným systémem. Laboratorní experimenty, magnetická pole a plynové injekce řídí plazmové oblaky z jediného plazmového thrusteru. Laboratorní testy měřily sílu působící na simulovaný vesmírný odpad. Systém aplikoval přesné množství protisměrné síly na satelit, aby jej udržel v poloze. Systém pracuje ve třech různých režimech: zrychlení satelitu, zpomalení satelitu a odstranění zbytků.
"Helikonový plazmový thruster je bezelektrodový systém, který mu umožňuje provádět dlouhé operace prováděné při vysoké úrovni výkonu." Takahashi říká: „Tento objev se výrazně liší od stávajících řešení a podstatným způsobem přispěje k budoucí udržitelné lidské činnosti ve vesmíru.“
- Tohoku University Tisková zpráva: Plazmový thruster: Nová technologie odstraňování vesmírných nečistot
- Research Paper na Nature.com: Demonstrace nové technologie pro odstraňování vesmírných zbytků pomocí obousměrného plazmového thrusteru
- Záznam na Wikipedii: Satelit
